탄성지반 위에 놓여있는 다지지 보의 동적해석 제2보 : 움직이는 하중에 대한 동적응답

Dynamic Analysis of the Multi-Span Beam on Elastic Foundation Part two : Dynamic Response for the Moving Loads

일반적으로 철조 교량과 같은 구조물은 탄성지반위에 놓여있는 다지지보로 모형화 시킬 수 있다. 이러한 구조물 들에 항상 움직이는 하중이 작용하게 된다. 움직이는 하중은 특히 고속일때 구조물에 심한 운동을 일으키며 또한 구조물의 동적응력에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 탄성지반위에 놓여있는 다지지보의 동적응답을 Galerkin방법과 수치시간적분방법을 사용하여 구하였다. 시도함수로서는 제1보(고유진동수)에서 구한 직교 다항식 함수를 사용하였다. 일반적으로 가정된 해의 첫번째 항만을 사용하여도 정확한 해를 구할 수 있으나, 병진 스프링 상수값이 크거나 회전 스프링이 제일차 모우드의 기울기가 영인 지점에 위치할 경우에는 반드시 고차 모우드를 포함하여 해석해야 정확한 해를 구할 수 있다.

The structures such as railway bridges can be modelled as the multi-span beam on the elastic foundation. These structures are usually subject to the moving load, which has a great effect on dynamic stresses and can cause severe motions, especially at high velocities. In this paper, the dynamic responses of the multi-span beam on the elastic foundation were obtained by using the Galerkin's method and the numerical time integration technique. As trial functions, the same orthogonal polynomial functions obtained in part 1, were used. From the numerical results, it was found that the one term expansion of the assumed solution usually leads to the accurate solutions. However, in the case that the stiffness of the transnational spring is very high or the rotational spring is placed where the slope of the first mode is zero, the higher modes must be included to obtain the accurate solutions.